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図面 (8)

課題

画像データの伝送における画質劣化を抑制する。

解決手段

光線出射する光源と、前記光線を走査して投影面に照射する光走査部と、撮像した画像の画像データを第一のフォーマットの画像データとして出力する撮像装置と、前記撮像装置から取得した前記第一のフォーマットの画像データを第二のフォーマットの画像データに変換して出力するインターフェイス部と、を有するヘッドマウント部と、前記第二のフォーマットの画像データを伝送する伝送ケーブルと、前記伝送ケーブルを介して、前記第二のフォーマットの画像データを取得し、前記第二のフォーマットの画像データに基づき前記光源からの前記光線の出射制御を行う制御装置と、を有する。

概要

背景

近年では、頭部に装着する頭部装着型表示装置が知られている。この表示装置では、頭部に装着される画像表示部に外景撮像用カメラを設け、利用者が向いている方向の外景をカメラにより撮像し、撮像したコンテンツを、コードを介して画像表示部から制御部に伝送する。

また、この表示装置では、制御部において、画像表示部の有する光学像表示部を制御する信号が生成される。画像表示部は、この信号に基づき光学像表示部を制御して、カメラにより撮像されたコンテンツの画像を表示させる。

概要

画像データの伝送における画質劣化を抑制する。光線出射する光源と、前記光線を走査して投影面に照射する光走査部と、撮像した画像の画像データを第一のフォーマットの画像データとして出力する撮像装置と、前記撮像装置から取得した前記第一のフォーマットの画像データを第二のフォーマットの画像データに変換して出力するインターフェイス部と、を有するヘッドマウント部と、前記第二のフォーマットの画像データを伝送する伝送ケーブルと、前記伝送ケーブルを介して、前記第二のフォーマットの画像データを取得し、前記第二のフォーマットの画像データに基づき前記光源からの前記光線の出射制御を行う制御装置と、を有する。

目的

開示の技術は、上述した事情に鑑みて成されたものであり、画像データの伝送における画質の劣化を抑制することが可能な光走査型ヘッドマウントディスプレイ及び網膜走査型ヘッドマウントディスプレイを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

光線出射する光源と、前記光線を走査して投影面に照射する光走査部と、撮像した画像の画像データを第一のフォーマットの画像データとして出力する撮像装置と、前記撮像装置から取得した前記第一のフォーマットの画像データを第二のフォーマットの画像データに変換して出力するインターフェイス部と、を有するヘッドマウント部と、前記第二のフォーマットの画像データを伝送する伝送ケーブルと、前記伝送ケーブルを介して、前記第二のフォーマットの画像データを取得し、前記第二のフォーマットの画像データに基づき前記光源からの前記光線の出射制御を行う制御装置と、を有する光走査型ヘッドマウントディスプレイ

請求項2

前記第一のフォーマットは、MIPI規格に従ったフォーマット又はパラレル通信方式に従ったフォーマットであり、前記第二のフォーマットは、HDMI規格に従ったフォーマットである、請求項1記載の光走査型ヘッドマウントディスプレイ。

請求項3

前記インターフェイス部は、前記第一のフォーマットの画像データに対する画像処理を行う画像処理部を有し、前記画像処理部は、前記制御装置が、ズームインを指示する操作を受けたとき、前記第一のフォーマットの画像データが示す画像において、ズームインの対象とされた領域以外の領域を黒色として、前記インターフェイス部へ出力する請求項1又は2記載の光走査型ヘッドマウントディスプレイ。

請求項4

前記インターフェイス部は、前記伝送ケーブルを介して前記制御装置から所定の値の電圧の供給を受けて、前記撮像装置へ供給される複数の値の電圧を生成する電圧生成部を有する請求項1乃至3の何れか一項に記載の光走査型ヘッドマウントディスプレイ。

請求項5

前記光走査部は、前記光線を利用者網膜に照射させる請求項1乃至4の何れか一項に記載の光走査型ヘッドマウントディスプレイ。

請求項6

光線を出射する光源と、前記光線を走査して利用者の網膜に照射させる光走査部と、撮像した画像の画像データを第一のフォーマットの画像データとして出力する撮像装置と、前記撮像装置から取得した前記第一のフォーマットの画像データを第二のフォーマットの画像データに変換して出力するインターフェイス部と、を有するヘッドマウント部と、前記第二のフォーマットの画像データを伝送する伝送ケーブルと、前記伝送ケーブルを介して、前記第二のフォーマットの画像データを取得し、前記第二のフォーマットの画像データに基づき前記光源からの前記光線の出射制御を行う制御装置と、を有する網膜走査型ヘッドマウントディスプレイ

技術分野

背景技術

0002

近年では、頭部に装着する頭部装着型表示装置が知られている。この表示装置では、頭部に装着される画像表示部に外景撮像用カメラを設け、利用者が向いている方向の外景をカメラにより撮像し、撮像したコンテンツを、コードを介して画像表示部から制御部に伝送する。

0003

また、この表示装置では、制御部において、画像表示部の有する光学像表示部を制御する信号が生成される。画像表示部は、この信号に基づき光学像表示部を制御して、カメラにより撮像されたコンテンツの画像を表示させる。

先行技術

0004

特開2016−75735号公報

発明が解決しようとする課題

0005

上述した従来の技術では、カメラにより撮像された画像の画像データは、コードを介して制御部に伝送されるが、この伝送による画質劣化については考慮されていない。

0006

開示の技術は、上述した事情に鑑みて成されたものであり、画像データの伝送における画質の劣化を抑制することが可能な光走査型ヘッドマウントディスプレイ及び網膜走査型ヘッドマウントディスプレイを提供することを目的としている。

課題を解決するための手段

0007

開示の技術は、光線出射する光源(125)と、
前記光線を走査して投影面に照射する光走査部(30)と、
撮像した画像の画像データを第一のフォーマットの画像データとして出力する撮像装置(51)と、
前記撮像装置(51)から取得した前記第一のフォーマットの画像データを第二のフォーマットの画像データに変換して出力するインターフェイス部(52)と、
を有するヘッドマウント部(HM)と、
前記第二のフォーマットの画像データを伝送する伝送ケーブル(20)と、
前記伝送ケーブル(20)を介して、前記第二のフォーマットの画像データを取得し、前記第二のフォーマットの画像データに基づき前記光源(125)からの前記光線の出射制御を行う制御装置(10)と、
を有する光走査型ヘッドマウントディスプレイである。

0008

なお、上記括弧内の参照符号は、理解を容易にするために付したものであり、一例にすぎず、図示の態様に限定されるものではない。

発明の効果

0009

開示の技術によれば、画像データの伝送における画質の劣化を抑制できる。

図面の簡単な説明

0010

網膜走査型ヘッドマウントディスプレイを説明する第一の図である。
網膜走査型ヘッドマウントディスプレイを説明する第二の図である。
カメラインターフェイス部の機能を説明する図である。
フォーマット変換部を説明する図である。
カメラインターフェイス部の処理を説明するフローチャートである。
画像処理部による画像処理を説明する第一の図である。
画像処理部による画像処理を説明する第二の図である。

実施例

0011

本実施形態では、利用者の頭部に装着されるヘッドマウント部において、ヘッドマウント部に設けられた撮像装置が撮像した画像データを、制御装置へのケーブルによる伝送に適したフォーマットの画像データに変換するインターフェイス部を設ける。

0012

以下に、図面を参照して本実施形態について説明する。図1は、網膜走査型ヘッドマウントディスプレイを説明する図である。

0013

本実施形態の網膜走査型ヘッドマウントディスプレイ1は、マクスウェル視を利用した網膜走査型ヘッドマウントディスプレイである。マクスウェル視とは、画像データに基づく画像光(以下、画像用光線とも云う)を一旦瞳孔の中心で収束させてから網膜上に投影することで、利用者の水晶体の機能に影響されずに利用者に画像データが表す画像を視認させる方法である。

0014

網膜走査型ヘッドマウントディスプレイ1の全体的な構成について説明する。図1に示すように、網膜走査型ヘッドマウントディスプレイ1は、制御装置10と、伝送ケーブル20と、ヘッドマウント部HMを有する。

0015

制御装置10は、利用者の衣服ポケットなどに収納して携行可能な程度の大きさとされ、画像信号に応じた強度のレーザ光を画像光として出射する。制御装置10の詳細は後述する。

0016

伝送ケーブル20は、制御装置10から出射された画像光を光走査部30まで伝送する。

0017

ヘッドマウント部HMは、光走査部30と、眼鏡型フレーム40と、撮像ユニット50と、を含む。

0018

光走査部30は、伝送ケーブル20によって伝送された画像光を走査して利用者の眼球(網膜)に照射することで、利用者の網膜上に画像光が示す画像を投影させる。

0019

眼鏡型フレーム40は、利用者の頭部に装着可能に構成されている。撮像ユニット50は、カメラ等を有する。光走査部30及び撮像ユニット50は、眼鏡型フレーム40に具備されている。

0020

ここで、画像光とは、光走査部30により利用者の網膜上に投影される画像の元になる情報に基づき生成される光である。画像の元になる情報は、文字数字等の記号であっても良いし、画像であっても良い。

0021

制御装置10は、利用者が操作可能な筐体11と、電子回路基板12と、操作部13と、を備える。操作部13は、筐体11の側面部に設けられる。操作部13は、電源13a、フェイズスイッチ部13b、及び画像の大きさを調整させる調整部13cなどを有している。電子回路基板12は、筐体11内に収納されるものであり、制御装置10の動作を実現させるための複数のICチップ14が搭載されている。

0022

制御装置10には、外部入力端子15(図2参照)が設けられている。制御装置10は、外部入力端子15を介して図示しないパーソナルコンピュータ等の外部機器から送信されるコンテンツ情報等の受信を行っている。なお、コンテンツ情報とは、利用者の網膜に投影される情報であり、例えば文字や画像、動画等である。具体的には、コンテンツ情報は、例えば、パソコン等で使用される文書ファイル画像ファイル動画ファイル等である。

0023

本実施形態の制御装置10は、2系統からの画像信号が入力可能な構成とされている。1つは撮像ユニット50から入力される画像信号であり、もう1つは外部機器から入力される画像信号である。

0024

上記の点から本実施形態の操作部13は、撮像ユニット50からの画像信号を網膜に投影させるか、外部機器からの画像信号を網膜に投影させるかを利用者に選択させる選択スイッチ(不図示)を有している。

0025

図2は、網膜走査型ヘッドマウントディスプレイを説明する第二の図である。図2では、ヘッドマウント部HMの構成と、電子回路基板12に実装された回路ブロックとを示している。

0026

初めに、ヘッドマウント部HMについて説明する。

0027

本実施形態のヘッドマウント部HMは、光走査部30、MEMS(Micro Electro Mechanical System)インターフェイス部42、撮像ユニット50、光学系部60を備えている。

0028

光走査部30は、例えばMEMS(Micro Electro Mechanical System)ミラーである。光走査部30は、例えば、眼鏡型フレーム40のツル41に配置されている。光走査部30は、後述するレーザモジュール125から出射された画像光を、駆動制御信号に基づいて、水平方向及び垂直方向に走査する。駆動制御信号は、後述するMEMSドライバ123から出力される。

0029

また、画像光を走査して眼球Gの網膜G1に画像を投影する方法として、画像を投影する領域の左上から右下に向かって光を高速に走査し、画像を表示させる方法(例えばラスタースキャン)が実施できる。

0030

光走査部30から出射された画像光は、光学系部60により収束され、網膜G1へ投影される。なお、光学系部60は、眼鏡型フレーム40のツル41に配置されている。

0031

MEMSインターフェイス部42は、光走査部30(MEMSミラー)の動作(振れ角)を検知し、光走査部30の傾きに応じた動作情報を後述の主制御部121へ出力する。なお、本実施形態のMEMSインターフェイス部42は、温度センサ(不図示)を有し、光走査部30の温度を検知し、温度情報を主制御部121へ出力してよい。

0032

本実施形態の撮像ユニット50は、撮像装置51と、カメラインターフェイス部52とを含む。

0033

撮像装置51は、CMOSなどのカメラである。撮像装置51は、撮像装置51の仕様等によって決められたフォーマットで撮像した画像データをカメラインターフェイス部52へ出力する。

0034

カメラインターフェイス部52は、撮像装置51から出力された画像データを後述する主制御部121へ出力する。本実施形態のカメラインターフェイス部52では、撮像装置51から受け取った画像データを、伝送ケーブル20による伝送に適したフォーマットに変換した後に、主制御部121へ出力する。

0035

また、本実施形態のカメラインターフェイス部52は、カメラインターフェイス部52に供給される電源電圧から、複数の電圧を生成し、撮像装置51へ提供する。さらに、本実施形態のカメラインターフェイス部52は、制御装置10の操作部13において、撮像された画像のズームインズームアウトを指示する操作が行われると、撮像装置51から出力された画像データに対して操作に対応した画像処理を行う。

0036

本実施形態のカメラインターフェイス部52の詳細は後述する。

0037

次に、制御装置10の電子回路基板12の回路ブロックについて説明する。

0038

電子回路基板12には、主制御部121、レーザ制御部122、MEMSドライバ123、レーザドライバ124、レーザモジュール(光源)125が実装されている。

0039

主制御部121は、CPU(CentralProcessing Unit)等のプロセッサ並びにRAM(Random Access Memory)及びROM(Read Only Memory)等により実現される。主制御部121には、撮像ユニット50から出力された画像データと、外部入力端子15を介して外部機器から出力されたコンテンツ情報(画像データ)の2系統の画像データが入力される。主制御部121は、入力された画像データの処理と、光走査部30(MEMSミラー)の駆動制御を行う。

0040

また、主制御部121は、MEMSインターフェイス部42から取得した光走査部30の動作情報や温度情報等に基づいて、光走査部30(MEMSミラー)の駆動と、レーザモジュール125からの画像光の出射を制御する。

0041

また、主制御部121は、光走査部30の駆動を制御する駆動制御信号をMEMSドライバ123へ出力する。MEMSドライバ123は、受信した駆動制御信号を光走査部30へ出力する。

0042

また、主制御部121は、入力された画像データをレーザドライバ124へ出力する。レーザドライバ124は、画像データに基づいて光源の点灯及び消灯を制御する出射制御信号を生成し、生成した出射制御信号をレーザモジュール125へ出力する。

0043

レーザ制御部122は、CPU等のプロセッサ並びにRAM及びROM等により実現される。レーザ制御部122は、操作部13から電源ON信号や、ズームイン信号又はズームアウト信号などが入力されると、信号に応じた制御信号をレーザモジュール125へ出力する。なお、本実施形態のレーザ制御部122は、操作部13の選択スイッチにおいて、2系統の画像データのうちどちらの画像データの選択を受け付けると、選択に応じて、制御信号をレーザモジュール125へ出力する。

0044

レーザモジュール125は、主制御部121の指示の下、例えば単一又は複数の波長の光線Lを光走査部30へ出力(出射)する。この光線Lは、ユーザの眼球Gの網膜G1に画像を投影するための画像用光線である。なお、レーザモジュール125から出射された光源Lは、伝送ケーブル20を介して光走査部30へ伝送される。

0045

レーザモジュール125は、例えば赤色レーザ光(波長:710nm〜660nm程度)、緑色レーザ光(波長:515nm〜540nm程度)、及び青色レーザ光(波長:440nm〜480nm程度)を出射する。赤色、緑色、及び青色レーザ光を出射する。本実施形態のレーザモジュール125は、例えばRGB(赤・緑・青)それぞれのレーザダイオードチップと3色合デバイスマイクロコリメートレンズと、が集積された光源等により実現される。

0046

また、レーザモジュール125は、光量センサ125a、温度センサ125bを備えている。光量センサ125aは、レーザモジュール125の各レーザダイオードの光量を検知し、検知した光量情報をレーザ制御部122へ出力する。温度センサ125bは、レーザモジュール125の各レーザダイオードの温度を検知し、検知した温度情報をレーザ制御部122へ出力する。

0047

レーザ制御部122は、光量センサ125aから取得した光量情報に基づいて、レーザモジュール125の各レーザダイオードの光量を制御する信号を生成し、レーザモジュール125へ出力する。

0048

次に、図3を参照して本実施形態のカメラインターフェイス部52について説明する。図3は、カメラインターフェイス部の機能を説明する図である。

0049

はじめに、撮像ユニット50内の撮像装置51とカメラインターフェイス部52との間の授受について説明する。

0050

本実施形態の撮像装置51は、カメラインターフェイス部52から出力される制御信号S1により、動作が制御される。

0051

具体的には、撮像装置51は、制御信号S1により、撮像の開始が指示されても良い。撮像の開始は、例えば制御装置10において、操作部13の選択スイッチが操作されて、撮像装置51が撮像した画像データが選択された場合に、指示されても良い。この場合、制御装置10は、撮像装置51に対して撮像開始が指示されたことを制御信号S11によりカメラインターフェイス部52へ通知する。カメラインターフェイス部52は、制御信号S11を受信すると、撮像装置51に対して撮像開始を指示する制御信号S1を通知しても良い。

0052

撮像装置51は、撮像開始の指示を受けて、撮像を開始し、撮像した画像データをカメラインターフェイス部52へ送信する。このとき、撮像装置51から出力される画像データS2は、モバイル端末に内蔵されたカメラ等とのインターフェイス規格の1つであるMIPI(Mobile Industry Processor Interface)規格に従ってカメラインターフェイス部52へ送信される。また、撮像装置51から出力される画像データS2は、パラレル通信によってカメラインターフェイス部52へ送信される。

0053

また、本実施形態の撮像装置51は、カメラインターフェイス部52より、電源となる電圧V1〜V4が供給される。

0054

次に、カメラインターフェイス部52と制御装置10の間の授受について説明する。

0055

本実施形態のカメラインターフェイス部52は、撮像装置51から受信した画像データS2を、映像音声デジタル信号で伝送する通信インターフェイス標準規格であるHDMI登録商標)(High-Definition Multimedia Interface)規格に従った画像データS21として、制御装置10へ送信する。

0056

つまり、本実施形態のフォーマット変換部521は、MIPI規格に従った画像データか、パラレル通信で送信された画像データを、HDMI規格に従った画像データに変換する。ここでは、MIPI規格に従ったフォーマット又はパラレル通信方式に従ったフォーマットを第一のフォーマットと呼び、HDMI規格に従ったフォーマットを第二のフォーマットと呼ぶ。

0057

また、カメラインターフェイス部52は、制御装置10から、撮像装置51に対する指示を通知する制御信号S11を受信する。撮像装置51に対する指示とは、例えば撮像開始の指示や、ズームイン又はズームアウト等の指示を含む。

0058

また、カメラインターフェイス部52は、制御装置10から、カメラインターフェイス部52の電源となる電圧V31が供給される。

0059

次に、本実施形態のカメラインターフェイス部52の機能について説明する。本実施形態のカメラインターフェイス部52は、フォーマット変換部521、画像処理部522、電圧生成部523を有する。

0060

上述したカメラインターフェイス部52のフォーマット変換部521、画像処理部522の機能をFPGAにより実現し、電圧生成部523は、公知の昇圧/降圧回路等により実現されても良い。

0061

フォーマット変換部521は、撮像装置51から送信された画像データS2を、制御装置10へ送信するための規格に従った画像データS21へ変換する。

0062

画像処理部522は、制御装置10からの指示に応じて、フォーマット変換部521による変換前の画像データS2に対して画像処理を行う。

0063

電圧生成部523は、撮像装置51へ提供する電圧を生成する。

0064

以下に、各部についてさらに説明する。はじめに、フォーマット変換部521について説明する。図4は、フォーマット変換部を説明する図である。

0065

本実施形態のフォーマット変換部521は、HDMIトランスミッタ531、MIPI/パラレル変換部532、ビット拡張部533を有する。

0066

本実施形態のHDMIトランスミッタ531は、8bitの入力信号として入力された画像データをHDMI規格に従った画像データS21に変換する。具体的には、本実施形態のHDMIトランスミッタ531は、RGB画像データにおけるR成分の画像データ、G成分の画像データ、B成分の画像データのそれぞれを8bitの入力信号として受信し、HDMI規格に従った画像データに変換する。

0067

MIPI/パラレル変換部532は、画像データS2が、MIPI規格に従って送信された場合、この画像データのR成分、G成分、B成分のそれぞれを8bitの入力信号に変換する。

0068

ビット拡張部532は、画像データS2が、パラレル通信によって送信された場合、この画像データのR成分、G成分、B成分のそれぞれを8bitの信号に拡張する。

0069

より具体的には、パラレル通信により撮像装置51から画像データが送信される場合、画像データは、R成分が5bit、G成分が6bit、B成分が5bitの信号として送信される。よって、ビット拡張部532は、これらの信号を、各成分8bitの信号に拡張する。

0070

本実施形態では、このように、撮像装置51から受信した画像データS2を、HDMI規格の画像データS21に変更することで、撮像装置51が撮像した画像(映像)データや音声データをデジタル信号として制御装置10へ送信することができる。よって、本実施形態によれば、撮像ユニット50から制御装置10までの伝送ケーブル20による画像データの伝送において、ノイズを低減し、画質の劣化を抑制することができる。

0071

また、HDMI規格では、デジタル伝送により画像データS21が伝送されるため、伝送経路の長さにも制約を設ける必要がなくなる。

0072

したがって、本実施形態では、撮像ユニット50が設けられたヘッドマウント部HMと制御装置10とを繋ぐ伝送ケーブル20の長さに制約を設けなくて良い。つまり、本実施形態によれば、利用者がヘッドマウント部HMを頭部の装着し、制御装置10を衣服等に身に着ける際に、利用者の動作が制限されないように、伝送ケーブル20の長さを十分に長くすることができる。このため、本実施形態では、網膜走査型ヘッドマウントディスプレイ1の装着感を向上させることができる。

0073

また、本実施形態では、このように画像データを変換することで、画像データの伝送に必要となる信号線ピン)の本数を削減できる。よって、例えばパラレル通信により画像データS2を制御装置10へ伝送する場合よりも、HDMI規格に従って画像データを伝送した方が、伝送ケーブル20の直径を細くすることができる。

0074

伝送ケーブル20は、直径が細くなるほど硬さが和らぎ、利用者の動作を制限しなくなる。したがって、本実施形態によれば、網膜走査型ヘッドマウントディスプレイ1の装着感を向上させることができる。

0075

次に、画像処理部522について説明する。

0076

本実施形態の画像処理部522は、制御装置10からズームイン又はズームアウトの指示を受けると、撮像装置51から受信した画像データS2に対して、対応する画像処理を行う。画像処理部522の処理の詳細は後述する。

0077

次に、電圧生成部523について説明する。本実施形態の電圧生成部523は、制御装置10から供給される電圧V31から電圧V1〜V4を生成し、撮像装置51へ供給する。

0078

撮像装置51の電源となる電圧V1〜V4は、撮像装置51の仕様に応じて予め決められた値の電圧であり、複数の値を含む。

0079

撮像装置51では、例えば、撮像に係る機構を駆動させるためのモータ等に電源として供給される電圧と、撮像装置51内の各種制御を行うIC(Integrated circuit)チップ等に電源として供給される電圧とは、その大きさが異なる。したがって、本実施形態のカメラインターフェイス部52では、撮像装置51において必要とされる値の電圧を生成し、撮像装置51へ提供している。

0080

尚、電圧生成部523は、撮像装置51に供給する電圧V1〜V4以外にも、自身が必要とする値の電圧も生成しても良い。また、撮像装置51に供給する電圧の値は、電圧V1〜V4以外の値が含まれても良い。

0081

本実施形態では、撮像装置51に提供する電圧を、撮像装置51の近傍に配置されているカメラインターフェイス部52において生成して提供する。したがって、本実施形態では、カメラインターフェイス部52よりも撮像装置51と物理的に離れている制御装置10から電圧が供給される場合と比較して、電源ラインによる電圧降下損失)を抑制できる。言い換えれば、本実施形態では、撮像装置51の近傍に配置されたカメラインターフェイス部52において、撮像装置51の電源となる電圧を生成するため、両者を結ぶ電源ラインの抵抗による電圧の損失を低減させることができる。

0082

次に、図5を参照して、本実施形態のカメラインターフェイス部52が撮像装置51から画像データを受信したときの処理について説明する。図5は、カメラインターフェイス部の処理を説明するフローチャートである。

0083

本実施形態のカメラインターフェイス部52は、撮像装置51から画像データを受信する(ステップS501)。続いて、カメラインターフェイス部52は、画像処理部522により、ズームイン又はズームアウトの指示を受け付けたか否かを判定する(ステップS502)。

0084

ステップS502において、該当する指示を受け付けた場合、画像処理部522は、受信した画像データに対して、指示に対応した画像処理を行う(ステップS503)。

0085

ステップS502において、該当する指示を受け付けない場合、カメラインターフェイス部52は、フォーマット変換部521により、受信した画像データをHDMI規格の画像データS21に変更し、制御装置10に出力し(ステップS504)、処理を終了する。

0086

以下に、図6及び図7を参照し、図5のステップS503における画像処理部522による画像処理を説明する。図6は、画像処理部による画像処理を説明する第一の図である。

0087

図6では、制御装置10の操作部13において、ズームインを指示する操作が行われた場合の画像処理を示している。図6(A)は、画像処理前の画像を示し、図6(B)は、画像処理後の画像を示している。

0088

図6(A)は、ズームインの指示もズームアウトの指示も受けていない場合の画像601を示す。ここでは、画像601は、x画素×y画素の画像とし、中心点を点Pとする。

0089

この画像601に対して、例えば倍率が2倍のズームインと対応する画像処理を行うと、画像601は、図6(B)に示す画像601Aとなる。

0090

画像601Aは、点Pを中心にとしたx画素×y画素の画像である。つまり、画像601Aは、画像処理前の画像601と同じ大きさの画像である。

0091

画像601Aは、領域602と、領域602の周囲をマスクする黒色領域603とを含む。領域602は、中心を点Pとするx/2画素×y/2画素の領域である。

0092

本実施形態の画像処理部522は、例えば制御信号S11により、倍率2倍のズームインの指示を受けると、撮像装置51から取得した画像601の画像データに対し、中心を点Pとするx/2画素×y/2画素の領域602の外側の領域603を黒色一色でマスクして黒色領域603とした画像601Aを生成する。

0093

そして、画像処理部522は、画像601Aをフォーマット変換部521へ渡す。フォーマット変換部521は、この画像601Aの画像データをHDMI規格にしたがって画像データに変換し、制御装置10へ送信する。

0094

制御装置10は、画像601Aの画像データを走査することで、画像601を2倍にズームインさせた画像を利用者の網膜に投影する。尚、制御装置10は、光走査部30に対し、倍率2倍のズームインの指示に対応した制御を行う。

0095

尚、図6では、ズームインの指示を受けた際の画像処理部522の処理を説明した。本実施形態の画像処理部522は、ズームアウトの指示を受けた場合は、ズームインの指示と対応した処理と逆の処理を行えば良い。

0096

例えば、倍率2倍のズームアウトの指示を受け付けた場合には、画像601Aから黒色領域603を削除すれば良い。

0097

尚、本実施形態では、一度ズームインの指示に応じて画像処理した画像に対しては、ズームアウトの指示と対応する画像処理を行うことを可能とする。また、本実施形態では、ズームインの指示に対応する画像処理が行われていない画像に対しては、ズームアウトと対応する画像処理は行わないものとしても良い。

0098

次に、図7を参照して、本実施形態において、ズームインと対応する画像処理において、黒色領域を設ける理由について説明する。

0099

図7は、画像処理部による画像処理を説明する第二の図である。図7(A)は、一般的な投影装置によるズームインと対応する画像処理を説明する図である。図7(B)は、本実施形態によるズームインと対応する画像処理を説明する第一の図であり、図7(C)は、本実施形態によるズームインと対応する画像処理を説明する第二の図である。

0100

図7(A)に示すように、投影領域が平面のスクリーン等である投影装置の場合、x画素×y画素であり点P1を中心とする画像701に対し、2倍のズームインが指示された場合、画像701のうち、点P1を中心とするx/2画素×y/2画素の領域の画像を投影領域710に対して投影すれば良い。尚、投影領域とは、光走査部により走査される領域である。

0101

このように投影すれば、図7(A)の例では、投影領域と、投影領域に投影される画像の大きさ及び形状が一致しているため、領域702の画像が投影領域710全体に投影される。

0102

これに対し、本実施形態のように、画像を人の網膜に照射する場合、投影面となる網膜は、眼球が球状であるために平面ではなく、曲面となる。このため、本実施形態では、網膜の曲面に合わせて、投影面を台形状に走査している。よって、本実施形態では、投影領域710Aの形状は、図7(B)、(C)に示すように、台形となる。

0103

よって、本実施形態では、図7(B)に示すように、画像701のうち、点P1を中心とするx/2画素×y/2画素の領域702の画像のみを投影領域710Aに投影しようとしても、実際には、画像701における領域703の画像が投影されることになる。

0104

この場合、実際に注目したい画像以外の画像も利用者の網膜に投影されることになり、好ましくない。

0105

そこで、本実施形態の画像処理部522は、図7(C)に示すように、画像701を、画像701において、投影領域710Aに投影させたい領域702以外の領域を、黒一色でマスクした黒色領域704とした画像701Aとする。

0106

本実施形態では、光走査部30は、黒色の画像に対しては、レーザダイオードを発光させない制御を行う。つまり、光走査部30は、画像701Aのうち、黒色領域704内については、レーザダイオードを消灯させる。

0107

よって、本実施形態の網膜走査型ヘッドマウントディスプレイにより、画像701Aを投影した場合、投影領域710Aでは、領域702の画像以外は投影されなくなる。

0108

したがって、本実施形態によれば、画像の投影面が網膜等のように曲面である場合において、画像を拡大して投影させようとした場合に、利用者が注目したい画像以外の画像まで拡大して投影されてしまう、という問題を解決できる。つまり、本実施形態によれば、利用者が注目したい領域の画像のみを拡大して投影させることができる。

0109

また、本実施形態では、ズームインの指示を受けた場合、カメラインターフェイス部52において、画像データS2のフォーマットを変換する前に、上述した画像処理を行う。

0110

したがって、本実施形態によれば、制御装置10では、ズームインの指示に対する画像処理を行う必要がなく、公知の処理によって利用者が注目したい領域の画像のみを拡大して投影させることができ、制御装置10の処理負荷を軽減できる。

0111

尚、上述した説明では、本実施形態は、網膜走査型ヘッドマウントディスプレイに適用されるものとしたが、これに限定されない。本実施形態は、光走査部30と撮像ユニット50とが、制御装置10と伝送ケーブル20で接続されている投影装置であれば、どのような投影装置に適用されても良い。

0112

以上、各実施形態に基づき本発明の説明を行ってきたが、上記実施形態にあげた構成、その他の要素との組み合わせなど、ここで示した要件に本発明が限定されるものではない。これらの点に関しては、本発明の主旨をそこなわない範囲で変更することが可能であり、その応用形態に応じて適切に定めることができる。

0113

1網膜走査型ヘッドマウントディスプレイ
10制御装置
11筐体
12電子回路基板
13 操作部
14ICチップ
15外部入力端子
20伝送ケーブル
30光走査部
40眼鏡型フレーム
42MEMSインターフェイス部
50撮像ユニット
51撮像装置
52カメラインターフェイス部
60光学系部
HMヘッドマウント部
121 主制御部
122レーザ制御部
123 MEMSドライバ
124レーザドライバ
125レーザモジュール
521フォーマット変換部
522画像処理部
523電圧生成部

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